DE2410093B2 - Gasbildendes gemisch - Google Patents

Description

in der M Lithium, Natrium, Kalium, Strontium, Magnesium oder Calcium ist, χ für 1 oder 2 steht, ρ und q für O oder eine positive Zahl stehen, wobei jedoch ρ und q nicht beide O sind, r eine positive Zahl ist und s für O oder eine positive Zahl steht, Kaliumchlorid, Kaliumbromid, Calciumchlorid, Natriumbromid, Strontiumchlorid und Strontiumhydroxyd jeweils in einer M>;nge von etwa 0,5 bis 30 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der Metallazidverbindung (1) plus Oxydationsmittel oder Brenn- und Zündmischung (II).

2. Gasbildendes Gemisch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Verbindungen der Formel
halten:

(Na₂O)₉(SiO₂), · j H₂O,
(K₂O)₉(SiO₂),-JH₂O,
(Li₂O)₉(SiO₂), -s H₂O,
(Al₂O₃)p(SiO₂),-jH₂O,
(MgO)₉(SiO₂), -s H₂O,
(Al₂O₃)P(MgO)₉(SiO₂),
(Al₂O₃)P(K₂O)₉(SiO₂), ■
(Al₂O₃)P(Na₂O)₉(SiO₂),

-i H₂O ent-

λΗ₂Ο,
JH₂O,
• jH,0

und/oder (Al₂O₃)p(CaO)₉(SiO;), · j H₂O,

worin p, q und r jeweils für eine positive Zahl stehen.

3. Gasbildendes Gemisch nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß es außerdem etwa 0,1 bis 5 Gewichtsteile Lithiumhydroxyd, Natriumhydroxyd, Kaliumhydioxyd, Bariumhydroxyd, Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Strontiumcarbonat, Lithiumhydrogencarbonat, Natriumhydrogencarbonat und/oder Kaliumhydrogencarbonat enthält.

4. Verfahren zur Herstellung von gasbildenden gepreßten Formkörpern aus den gasbildenden Gemischen nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man etwa 7 bis 300 Gewichtst"Ue Wasser zu etwa 100 Gewichtsteilen des gasbildenden Gemisches gibt, das erhaltene Gemisch zu Granulat formt, das Granulat trocknet und das getrocknete Granulat zu Formkörpern preßt. * Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß man mit dem Wasser etwa 7 bis 300 Gewichtsteile eines in Wasser löslichen oder mit Wasser mischbaren organischen Mediums in Form von aliphatischen Alkoholen mit 1 bis 6 C-A tomen, aliphatischen Ketonen mit 3 bis 5 C-Atomen und/oder aliphatischen Athern mn 2 bis 5 C-Atomen verwendet.

In jüngster Zeit besteht ein starkes Interesse an der

Entwicklung einer Sicherheitsvorrichtung, die die Insassen von schnellfahrenden Fahrzeugen, z. B. Automobilen, bei einem Aufprall schützen. Außer Sicherheitsgurten wurde ein Schutzsacksystem entwickelt, bei dem ein gefalteter Ballon, ein sogenannter

»Luftss-ck«, im Augenblick des Aufpralls eines Automobils schnell aufgeblasen und gefüllt wird und auf diese Weise die Insassen davor schützt, heftig gegen das Steuerrad, die Instrumententafel oder andere Teile des Fahrzeuges geschleudert zu werden.

Als eine der Gasquellen zum Aufblasen und Füllen des Sacks wird vorzugsweise eine gasbildende chemische Masse im festen Zustand verwendet, weil das Volumen der festen Masse geringer ist als das eines Flüssiggases oder verdichteten Gases, ein druckfester

Behälter nicht erforderlich ist und die Gaserzeugungsgeschwindigkeit leicht regelbar ist.

Von der Erfinderin wurde bereits ein gasbildende? Gemisch chemischer Verbindungen vorgeschlagen, das a) wenigstens eine der folgenden Metallazidver-

bindungen: Alkalimetallazide, Erdalkaliazide und Hydroxymetallazide der allgemeinen Formel M(0H)_m(N₃)n, worin M für Magnesium, Calcium, Strontium, Zink, Bor, Aluminium, Silicium, Zinn, Titan, Zirkon, Magnesium, Chrom, Kobalt oder

So Nickel steht, (m + n) die Wertigkeit von M ist und /η und η jeweils eine positive Zahl sind, und b) wenigstens ein Oxydationsmittel oder eine Brenn- oder Zündmischung aus wenigstens einem Oxydationsmittel und wenigstens einem Reduktionsmittel enthält (DT-

OS 23 25 310). Diese Metallazidverbindungen bilden nicht nur eine große Menge ungiftigen molekularen Stickstoffgases allein durch Zersetzung, sondern sind auch im Temperaturbereich des Gebrauchs beständig und haben eine ausreichende Zcrsetzbarkeit durch

Zündung. Diese Metallazide und die Erdalkalimetallazide sind jedoch sehr reibungs-, schlag- und stoßempfindlich und zünden in gewissen Fällen sehr leicht, so daß sie mit größter Vorsicht gehandhabt werden müssen. Außerdem sind zahlreiche Oxy-

daticnsmittel und Brenn- und Zündmischungen, die dem gasbildenden Gemisch zugesetzt werden, um eine geregelte Gasbildungsgeschwindigkeit zu erreichen, bereits von sich aus äußerst reibungs- und schlag- und

R mpfindlich. Demgemäß hat der Zusatz der ■°Λ ^kalimetailazide eine noch weitere Steigerung Sl Empfindlicnkeit des gasbildenden Gemisches nüber Reibung, Schlag und Stoß zur Folge. £?h t bei Verwendung von Alkalimetallaziden und Hvdroxymetallaziden mit verhältnismäßig geringer fLfindlichkeit wird die Empfindlichkeit des gas-Lidenden Gemisches, das ein Oxydationsmittel oder • Brenn- oder Zündmischung enthält, gegenüber Jt Schlag und Stoß gesteigert, wodurch sich

iinanaenehme Probleme in der Handhabung 2 Gemische ergeben.

Π die Gasbildungsgeschwindigkeit konstant zu .. u « muß iede der Komponenten der gasbildenden ■ rhe zu Formkörpern geformt werden. Da die Sf wheinlrhkeit groß ist, daß das gasbildende ^ · lh starken Erschütterungen und großen Tempe-^CÄwankun«n ausgesetzt ist, die während der Γ η ZeI des"Aufenthalts in einem Kraftfahrzeug »"treten, _{ist es erwünsc}ht, daß die Formkörper fest * λ v,-.ithar bleiben, damit keine Änderung und ^hwankung der Gasbildungsgeschwindigkeit über ^n ΐΓηΐη Zeitraum eintritt Für die Formung der "XlJeX Gemische wird das Pressen, z. B. Tablet- *? besonders bevorzugt, da hierbei Formkörper ¹¹T iner bestimmten festen und dauerhaften Form Thaken werden W nn jedoch eine Pulvermischung, die ISinstens einer Metallazidverbindung und wenig-SmS Oxydationsmittel besteht, in liner Tabletnlschine gepreßt wird, zündet die Mischung ge-Sch durch die Reibung zwischen der Seitenfläche Tr T Wet und der Seitenfläche der Matrize zum 7 itnunkt des Ausstoßes durch den Unterstempel H Psen Auch bei Verwendung spezieller S^ Metallazidverbindungen und Oxy-

II. wenigstens ein Oxydationsmittel oder eine Mischung aus wenigstens einem Oxydationsmittel und wenigstens einem Reduktionsmittel und III. wenigstens eine der folgenden Verbindungen: Verbindungen der Formel

(Al„O₃)_P(M_xO)₉(SiO₂)_r · sUfi,

in der M für Lithium, Natrium, Kalium, Stron-

tium, Magnesium oder Calcium, λ- für 1 oder 2 steht und ρ und q jeweils für 0 oder eine positive Zahl stehen, wobei jedoch ρ und q nicht gie^nzeitig 0 sind, r eine positive Zahl ist und s fur O

oder eine positive Zahl steht, Kaliumchlorid Kaliumbromid, Calciumchlorid, Natriumbromid, Strontiumchlorid vnd Strontiumhydroxyd in einer Menge von etwa 0,5 bis 30 Gewichtsteile pro 100 Gewichtsteile der Metallaz.dverbindung I) plus Oxydationsmittel oder Brennmischung [U).

Die gasb.ldenden Gemische gemäß der Erfindung bilden im wesentlichen nur ung.ftige Gase und Verbrennungsrückstände, und ihre Zersetzung kann mit einer solchen geregelten Geschw.nd.gkert bewirkt werden, daß ein Luftsack in einer Zeit von der Großen-Ordnung von 20 bis 80 Millisekunden, f-echnet vom Augenblick des Aufpralls eines schnellfahrenden Fahrzeugs, ζ. B. eines Kraftfahrzeugs, »fffWasen

und gefüllt ist. Ferner zünden die Sasb.denden Gemische nicht durch Reibung Schlag ™d Stoß während des Pressens. Sie ermogJchen Je He«teilung von Formkörpern, wie Tabletten, die starken br schütterungen und Temperaturschwankungen bei Auf-

bewahrung in einem Kraftfahrzeug fur eine lange

S„„e von Cyaniden ,.Ib₅. m winziger Menge z« ungeeignet^ —^^ _{genannten Metallazi<lv}e_rbin-

vermeiden. . j...... zeichnen sich insbesondere Strontiumazid,

₆₀

₍₅ E 3 H S

von M ist und m und /; jeweils eine posiii\c Ais tk^pieii; gi-i-ignt».! ν,/-.,

••»-!-ι -:„j genannt: Salze voi; Halogcnsäui'cn, z.B. Lithium

perchlorat, Kaliumperchlorat, Ammoniumperchlorat, zentrierte wäßrige Lösungen oder Feststoffe von INatriumperchlorat, Kaliumchlorat und Kaliumbromat, Alkalisilicatglas, z. B. Nitrate, z. B. Kaliumnitrat und Bariumnitrat, Metallperoxide, z.B. Lithiumperoxid, Natriumperoxid, Ka- (Na,O)_?(SiO₂), ■ sU₂O, liumperoxid, Bariumpercnd und Bleiperoxid, Metall- 5 (K,Ö) (SiOo) -jHO ©xide, z. B. Mangandioxid, Tribleitetraoxid, Bleioxid, *n\ tc-r\\ τι η Chromtrioxid, Eisen(III)-oxid (Fe₂O₃) und Ferriferri- (Li₂UM^u₂V · stiAJ,

oxid (Fe₃O₄). Gemische dieser Verbindungen können _{worjnr/ den Wen 1 bis4>} vorzugsweise 2 bis4 hat. ebenfalls verwendet werden. Von diesen Oxydationsmitteln werden vorzugsweise Kaliumperchlorat, Ka- io (Al₂O₃) _p(SiO_2r · JH₂O, Sumnitrat, Eisen(III)-oxid und Ferroferrioxid Vorzugs- (MgO)₉(SiO₂)_r · ίΗ,Ο, Weise verwendet, weil sie ungiftig, nicht hygroskopisch, (Al₂O₃),,(MgO)_e(SiO₂)r ■ jH₂O, Chemisch beständig und thermisch stabil sind. ^λι η wv η ι t<an ι . cH O

r->- τι ι ^- ... .. (Al₂U₃)D(IV₂U₃)O(OlU₂^r-Jn₂VJ,

Die Brenn- oder Zündmischungen, die zusammen , ' ".„.„> „_n

»it den Metallverbindungen verwendet werden, 15 (Al_iüJ,(Na_iUJ,(i.iu_l>-iMiU, enthalten wenigstens ein Oxydationsmittel der oben (Al₂O3)p(CaO)_?(SiO₂)r · iH₂O

beschriebenen Art und gewünschtenfalls wenigstens

fin Reduktionsmittel. Als Reduktionsmittel eignen und Gemische dieser Verbindungen. Durch Zusatz von sich beispielsweise Metalle, wie Zirkon, Magnesium, puiverförmigem SiO₂, d.h. ρ — O und q = O, werden Bor, Aluminium, Silicium, Ferrosilicium, Titan und 20 jedoch die Reibungsempfindlichkeit und Schlag- und Mangan. Stoßempfindlichkeit des gasbildenden Gemisches ge-

Die Zünd- und Brennmischung kann zusätzlich steigert, obwohl die Formbarkeit verbessert wird. Pulver wie Schwarzpulver, rauchloses Pulver, Picrin- Es ist somit überraschend, daß mit den Verbindungen säure und Trinitrotoluol sowie Gemische der ver- der vorstehenden Formeln die gewünschten Wirkungen schiedensten Polymerisate mit einem Oxydations- as erzielt werden. Insbesondere wird in Fällen, in denen mittel in einer solchen Menge enthalten, daß die M Magnesium ist und ρ den Wert O hat, die Formbar-Wirksamkeit des gasbildenden Gemisches, die Gas- keit mit steigenden Mengen geringer. Vorzugsweise bildungstemperatur und der Verbrennungsrückstand wird eine Menge von nicht mehr als 5 Teilen verdes gasbildenden Gemisches nicht wesentlich beein- wendet. Wenn ρ den Wert O hat, wird der Einfluß der trächtigt werden. 30 Teilchengröße erheblich.

Die Menge des Oxydationsmittels oder der Brenn- Die gasbildenden Gemische können ferner Binde-

lind Zündmischung kann verschieden sein und wird mittel wie kautschukartige Hochpolymere, z. B. Bu-So gewählt, daß das verwendete Oxydationsmittel und tadienkautschuke, Butadien-Styrol-Kautschuke und die verwendete Brenn-und Zündmischung kein giftiges Siliconkautschuke, Katalysatoren für die Beschleuni-Gas bilden und daß die Gasbildungstemperatur nicht 35 gung der Verbrennung und Stabilisatoren enthalten. Zu hoch ist, d. h. unter etwa 150O⁰C bleibt. Im allge- Die gasbildenden Gemische können im allgemeinen liegt jedoch die Menge im Bereich von etwa meinen in Form von Granulat, Pellets oder Tabletten 1 bis 50 Gewichtsteilen pro 100 Teile Metallazid- verwendet werden. Bevorzugt werden Tabletten, die verbindung. im allgemeinen durch Mischen der pulverförmigen

Die Menge der Verbindung (III) kann verschieden 40 Bestandteile des gasbildenden Gemisches im pulverkern und hängt ab von Faktoren wie der jeweiligen förmigen Zustand und Pressen des Gemisches zu Metallazidverbindung, dem jeweiligen Oxydations- Tabletten mit einer Tablettenmaschine hergestellt mittel oder der gewählten Brenn- und Zündmischung, werden können.

dem Verhältnis der Metallazidverbindung zum Oxy- Es wurde gefunden, daß bei Zusatz von Wasser

dationsmittel oder zur verwendeten Brenn- und Zünd- 45 zu dem gasbildenden Gemisch das erhaltene Gemisch mischung. Im allgemeinen liegt jedoch die Menge im zu Granulat geformt werden kann und daß ferner das Bereich von etwa 0,5 bis 30 Gewichtsteilen pro Granulat, aus dem das Wasser durch Trocknen ent-100 Gewichtsteile Metallazidverbindung plus Oxy- fernt worden ist, ohne Zündung zu Formkörpern wie dationsmittel oder Brenn- oder Zündmischung. Wenn Tabletten mit ausgezeichneter Härte gepreßt werden die Menge unter 0,5 Gewichtstei'on liegt, werden die 50 kann.

gewünschten Wirkungen kaum erzielt. Andererseits Die Wassermenge kann in weiten Grenzen liegen

haben Mengen von mehr als 30 Teilen den Nachteil, und hängt von Faktoren, wie der Löslichkeit des daß sie das Volumen und das Gewicht des gasbildenden gasbüdenden Gemisches in Wasser, und von ange-Gemisches zu stark erhöhen, da die Verbindung (III) wandten Verfahren zur Herstellung des Granulats ab. leibst kein Gas bildet. 55 Außerdem wird bei Auflösung der Metallazidverbin-

Die optimale Teilchengröße- der Verbindung (III) dung in Wasser das Metall zwangläufig durch ein ist verschieden in Abhängigkeit von der Art und anderes Metall ersetzt, so daß die Metallazidverbindung Größe des Metallazide, des Oxydationsmittels oder chemisch unbeständig wird. Daher werden geringere der Brenn- und Zündmischung und der andc-en Wassermengen bevorzugt. Im allgemeinen liegt die gewählten Zusatzstoffe. Im allgemeinen werden die 60 Menge im Bereich von etwa 7 bis 300 Gewichtsteilen gewünschten Wirkungen mit geringer werdender pro 100 Teile des gasbüdenden Gemisches. Teilchengröße stärker. Um die chemische Beständigkeit der Metallazid-

Die Verbindungen der Formel verbindungen weiter zu steigern, wird vorzugsweisr ein

organisches Medium, das in Wasser löslich oder mit

(Al₂O₃),,(MiO),₇(SiO₂)_r · λΉ₂0 65 Wasser mischbar ist, in einer Menge von 7 bis 300 Ge

wichtsteilen pro 100 Gewichtsteile des gasbüdenden

können natürliche Verbindungen oder synthetische Gemisches verwendet. Verbindungen sein. Geeignet sind beispielsweise kon- Durch den Zusatz des organischen Mediums zum

Wasser kann dem Granulat des gasbüdenden Gemisches eine Härte verliehen werden, die für die Formgebung durch Pressen besonders bevorzugt wird. Dies hat den Vorteil, daß die Phasentrennung der gepreßten Formkörper, ζ. B. Tabletten, und das Abbrechen der Kante der gepreßten Formkörper verhindert werden kann.

Als organische Medien eignen sich beispielsweise aliphatische Alkohole mit 1 bis 6 C-Atomen, ζ. Β. Methylalkohol, Äthylalkohol, n-Propylalkohol, Isopropylalkohol, n-Butylalkohol, n-Hexylalkohol, aliphatische Ketone mit 3 bis 5 C-Atomen, ζ. Β. Aceton, Methyläthylketon und Diäthylketon, und aliphatische Äther mit 2 bis 5 C-Atomen, ζ. Β. Methyläther, Äthyläther und Methyläthyläther.

Die Metallazidverbindungen sind gegenüber Wasser etwas unbeständig und gegenüber Säuren sehr unbeständig. Wenn die Metallazidverbindung im befeuchteten Zustand mit einem Metall, wie Kupfer, Blei oder Silber oder Legierungen dieser Metalle, in Berührung kommt, sind der Zersetzungsgeruch der Metallazidverbindung und ihre Verfärbung festzustellen. Daher ist die Berührung der Metallazidverbindungen mit diesen Metallen oder ihren Legierungen während der Herstellung von Granulat und Tabletten zu vermeiden, soweit dies möglich ist. Es wurde jedoch gefunden, daß, wenn eine Alkaliverbindung dem Wasser oder einem Gemisch von Wasser mit dem organischen Medium zugesetzt wird, der Zersetzungsgeruch und die Verfärbung der Metallazidverbindung abgeschwächt werden können.

Als Alkaliverbindungen eignen sich beispielsweise Lithiumhydroxid, Natriumhydroxid, Kaliumhydroxid, Bariumhydroxid, Lithiumcarbonat, Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Strontiumcarbonat, Lithiumhydrogenbicarbonat, Natriumhydrogenbicarbonat und Kaliumhydrogenbicarbonat. Die Alkaliverbindungen werden vorzugsweise in Mengen von 0,1 bis 5 Gewichtsteilen pro 100 Gewichtsteile der gasbildenden Gemische verwendet.

Beliebige übliche Verfahren zur Bildung von Granulat aus dem gasbildenden Gemisch durch 7usatz von Wasser oder eines Gemisches von Wasser mit dem organischen Medium können angewandt werden. Beispielsweise wird Wasser oder eine Lösung aus Wasser mit dem organischen Medium gleichmäßig den pulverförmigen Bestandteilen des gasbildenden Gemisches durch Aufsprühen oder in anderer Weise zugesetzt. Das erhaltene Gemisch wird gut durchgemengt, während die Viskosität des Gemisches geregelt wird, und dann durch ein Sieb aus Metalldrähten oder Fasern oder durch eine Lochplatte gepreßt, wobei das Granulat gebildet wird. Ferner kann das gasbildende Gemisch im befeuchteten Zustand mit einem Extruder durch einen Schlitz oder eine Lochplatte stranggepreßt werden. Geeignet ist ferner ein in der Wirbelschicht durchgeführtes Granulierverfahren, bei dem das pulverförmige gasbildende Gemisch mit Luft aufgewirbelt und zur Bildung von Granulat Wasser oder ein Gemisch von Wasser mit einem organischen Medium-auf gesprüht wird. Die Alkaliverbindung kann entweder mit dem gasbildenden Gemisch vor der Granulierung gemischt oder in Wasser oder einem Gemisch von Wasser mit dem organischen Medium gelöst werden.

Das Granulat wird dann 10 Minuten bis 48 Stunden bei einer Temperatur von Raumtemperatur bis etwa 12O⁰C getrocknet. Bevorzugt für die Formgebung durch Pressen werden Teilchen, die eine solche maximale Größe haben, daß sie ein Sieb einer Maschenweite von 1,68 mm passieren. Das in dieser Weise hergestellte Granulat wird im allgemeinen unter S einem Druck von etwa 50 bis 20 000 kg pro Tablette, vorzugsweise von etwa 100 bis 1000 kg pro Tablette zu Tabletten gepreßt.

Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele weiter erläutert, in denen die Teile sich als Gewichtsteile verstehen, falls nicht anders angegeben.

Beispiel 1

95 Teile Strontiumazid, 5 Teile Kaliumperchlorat, 5 Teile Magnesiumaluminiumsilicat (Al₂O₃ · MgO ■ SiO₂ · H₂O, Gewichtsverhältnis 31:10 : 36 : 23) und 20 Teile Wasser wurden in einem Planetenrührwerk aus nichtrostendem Stahl 5 Minuten gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde durch ein Sieb aus

ao nichtrostendem Stahldraht mit einer Maschenweite von 0,38 mm zu Granulat extrudiert. Das Granulat wurde 3 Stunden in einem Heißlufttrockner bei 6O⁰C getrocknet. Wenn ein Messingdrahtsieb von 0,38 mm Maschenweite an Stelle des Siebes aus nichtrostendem

»5 Stahl verwendet wurde, war das erhaltene Granulat gelb verfärbt.

Das Granulat wurde mit einer Rundläufermaschine zu Tabletten von 5 mm Durchmesser und 2 mm Dicke gepreßt, ohne daß eine Zündung eintrat. Den erhaltenen Tabletten fehlte etwas der Oberflächenglanz. An sehr wenigen Tabletten brach die Kante ab. Die Bruchfestigkeit der Tabletten betrug 2,0 kg.

In einer zylindrischen 150-ml-Brennkammer aus Eisen, deren Seitenwand mit 100 kreisrunden Gasaustrittslöchern mit einem Durchmesser von 4 mm in gleichen Abständen durchbohrt war und deren Seitenwand außen mit einer Filterschicht aus 15 Sieben aus nichtrostendem Stahl in Leinwandbindung bei einer Maschenweite von 149 μ versehen war, wurden 200 g der Tabletten und zwei Zündröhrchen eingefüllt, die je 0,2 g einer Zündmasse enthielten, die aus 15 Gewichtsprozent Eor und 85 Gewichtsprozent Kaliumnitrat bestand.
Der gefüllte Behälter wurde in einem gefalteten zylindrischen Polycaprolactambeutel befestigt, der ein Volumen von 70 1 hatte. An die Zündröhrchen wurde ein Gleichstrom von etwa 2 A gelegt, um die Zündmasse und dann das gasbildende Gemisch, d. h. die Tabletten, zu zünden, wodurch Gas gebildet und der Sack aufgeblasen und gefüllt wurde.

Nach der Druck-Zeit-Kurve im Sack, die mit einem Dehnungsmesser aufgenommen wurde, betrug die Zeit bis zur Einstellung eines Innendrucks im Sack von 0,2 atü 30 Millisekunden.

Die Brennkammer wurde dann auseinandergenommen und der Verbrennungsrückstand gesammelt. Die Menge der Cyanidionen wurde nach der Methode JIS KO102 (japanische Industrienorm) quantitativ bestimmt. Sie betrug höchstens 0,2 ppm.

Vergleichsbeispiel 1

95 Teile Strontiumazid und 5 Teile Kaliumperchlorat wurden in einer Mahl- und Mischvorrichtung aus nichtrostendem Stahl 30 Minuten gut gemischt. Das Gemisch wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise zu Tabletten gepreßt. Drei bis vier Auf- und Abbewegungen der Stempel führten zur Zündung. Ferner brach die Kante der hergestellten Tabletten ab.

609520/419

Vergleichsbeispiel 2

95 Teile Strontiumazid, 5 Teile Kaliumperchlorat, 2 Teile Styrol-Butadien-Kautschuk (Molverhältnis von Styrol zu Butadien 40:60) und 100 Teile Toluol wurden in einer Mahl-und Mischmaschine aus nichtrostendem Stahl 1 Stunde gut gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde durch ein aus nichtrostendem Stahl bestehendes Drahtsieb einer Mascheiiweite von 0,38 mm zu Granulat extrudiert. Das Granulat wurde 3 Stunden in einem Heißlufttrockner bei 60° C getrocknet.

Das Granulat wurde in der im Beispiel 1 genannten Tablettenpresse vom Rundläufertyp zu Tabletten von 5 mm Durchmesser und 2 mm Dicke gepreßt, ohne daß eine Zündung eintrat. Die Tabletten hatten guten Oberflächenglanz, und die Kanten der Tabletten waren nicht abgebrochen. Die Tabletten hatten eine Bruchfestigkeit von 2,5 kg.

Die Tabletten wurden auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise gezündet. Die Menge der Cyanid-

Tabelle 1

ionen im Verbrennungsrückstand wurde quantitativ bestimmt. Sie betrug 0,82 Gewichtsprozent.

Beispiel 2

85 Teile Strontiumazid, 3 Teile Bor, 12 Teile Kaliumnitrat, 5 Teile synthetisches Aluminiumsilical Al₂O₃ · SiO₂ · H₂O im Gewichtsverhälinis von 9:51:39, eine Alkaliverbindung, Wasser und Methylalkohol ir

ίο den in Tabelle 1 genannten Mengen wurden auf die im Vergleichsbeispiel 1 beschriebene Weise gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden durch ein Messingsieb einer Maschenweite von 0,38 mm zu Granulat extrudiert. Das Granulat wurde auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise getrocknet. Der Verfärbungsgrad des Granulats ist in Tabelle 1 genannt. Aus dem Granulat wurden Tabletten auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise gepreßt. Die Tablettierbarkeit der Gemische und die Bruchfestigkeit dei

Tabletten sind in Tabelle 1 genannt.

Versuch
Nr.

Wasser

(Teile)

Methanol

(Teile)

Alkaliverbindung

(Teile) Verfärbungsgrad

Tablettierbarkeit

Bruchfestigkeit der Tabletten

(kg)

10
20
50
70
100
50
50

90
80
50
30

50 50

NaOH 1 KHCO₃ 1 hellgelb

hellgelb

gelb

gelb

dunkelgelb

nicht verfärbt

nicht verfärbt

gut	2,5
gut	3,1
gut	3,5
gut	3,7
gut	3,7
gut	3,2
gut	3,4

Vergleichsbeispiel 3

85 Teile Strontiumazid, 3 Teile Bor und 12 Teile Kaliumnitrat wurden in Pulverfcrm gut gemischt. Das Gemisch wurde auf im Beispiel 1 beschriebene Weise zu Tabletten gepreßt. Drei bis vier Aufundabbewegungen der Stempel hatten Zündung zur Folge. Ferner wurden Phasentrennung de- Tabletten und Abbrechen der Kanten der Tabletten festgestellt.

Beispiel 3

90 Teile Strontiumazid, 2 Teile Zirkon, S Teile Kaliumnitrat, 8 Teile Lithiumsilikat, 30 Teile Wasser und je 70 Teile der in Tabelle 2 genannten organischen Verbindungen wurden gut gemischt. Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wurde aus Gemischen Granulat hergestellt und das Granulat zu Tabletten gepreßt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 genannt.

Tabelle 2 Beispiel 4

90 Teile Bariumazid, 3 Teile Bor, 7 Teile Kaliumperchlorat, 100 Teiie Wasser, Wasserglas

(p = 0, r: q = 3,1: 3,3) in den in Tabelle 3 eenannter Mengen und 5 Teile Lithiumsilicat wurden in einei Mahl- und Mischvorrichtung aus nichtrostenden Stahl vom Ishikawa-Typ 30 Minuten ?ut vermischt Aus dem erhaltenen Gemisch wurde Granulat aui

die _!m Beispiel 1 beschriebene Weise hergestellt Dieses Granulat wurde mit einer »Einzelschuß«· labletienmaschine zu Tabletten von 4 mm Durch· messer und 3 mm Dicke gepreßt. Die Ergebnisse sine in tabelle 3 genannt

Tabelle 3

Versuch Wasser- Tablettierbarkeit Nr. glas

Versuch Organische
Nr. Verbindung

Tablettier- Bruchfestigbarkeit keit der

Tabletten

(kg)

1	Äthylalkohol	gut	4,2
2	n-Propylalkohol	gut	3,2
3	n-Butylalkohol	gut	4,5
4	Methyläther	gut	4,8
5	Methyläthyläther	gut	3,5
6	Äthyläther	gut	4,1
7	Aceton	gut	3,8
8	Methyläthylketon	gut	3,5

(Teile)

Bruchfestigkeit der Tabletten

(Vg)

0,5

1,0

2,0

5,0

10.0

gebrochene Kanten	4,1
der Tabletten in
einigen Fällen
gut	5,2
gut	6,1
gut	7,7
gut	7,9

B e i s ρ i e 1 5 ■jn¹·?·!¹"^^{6 Strontiu}mazid, 30 Teile Kaliumperchlorat M leile Wasser, 80 Teile Methylalkohol und Wasser· glas, (p = 0, r: _q = ₂,4: 2,6) in den in Tabelle 4 g*

nannten Mengen wurden in einer Mahl- und Mischvorrichtung aus nichtrostendem Stahl 1 Stunde gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden durch einen Zylinder, der mit einer Vielzahl von Löchern mit einem Durchmesser von 1,5 mm versehen war, mit einer Allzweck-Granuliervorrichtung für Prüfzwecke zu Granulat extrudiert. Das Granulat wurde in einem Heißlufttrockner 5 Stunden bei 50°C getrocknet. Das Granulat wurde mit der im Beispiel 4 genannten Tablettenmaschine zu Tabletten von 6 mm Durchmesser und 2,5 mm Dicke gepreßt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 4 genannt.

Tabelle 4

Ver- Wasser- Verfärbungssuch glas grad

(Teile)

Tablettier- Bruchfestigbarkeit keit der

Tabletten

(kg)

1	0,5	ganz leicht	gut	3,1
		gelb
2	1,0	leicht gelb	gut	4,2
3	2,0	leicht gelb	gut	4,7
4	10,0	leicht gelb	gut	5,2
5	15,0	leicht gelb	gut	6,7

Beispiel 6

70 Teile Natriumazid, 4 Teile Bor, 27,5 Teile Kaliumperchlorat, 5 Teile des im Beispiel 2 genannten synthetischen Aluminiumsilicats, 0,3 Teile Natriumcarbonat und Gemische von Wasser und Aceton in den in Tabelle 5 genannten Mengen wurden auf die im Vergleichsbeispiel 1 beschriebene Weise gut gemischt. Auf die im Beispiel 1 beschriebene Weise wurde aus den erhaltenen Gemischen Granulat hergestellt und das Granulat zu Tabletten gepreßt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 genannt.

Tabelle 5

Versuch	Wasser	Aceton	Tablettier-	Bruchfestig
Nr.			barkeit	keit der
				Tabletten
	(Teile)	aeile)		(kg)
1	10	90	gut	2,1
2	20	80	gut	2,5
3	30	70	gut	2,7
4	50	50	gut	3,2

St

Beispiel 7

80 Teile Strontiumazid, 0,7 Teile Bor, 2,3 Teile Silicium, 13 Teile Tribleitetraoxyd, 4 Teile Magnesiumaluminiumsilicat (Al₂O₃ · MgO- 2 SiO₂ · XH₂O), 5 Teile des gleichen Wasserglases wie im Beispiel 5 und Gemische von Wasser und Methanol in den in Tabelle 6 genannten Mengen wurden auf die im Vergleichsbeispiel 1 beschriebene Weise gut gemischt.

ίο Die erhaltenen Gemische wurden durch eine Lochplatte, deren Löcher einen Durchmesser von 1,5 mm hatten, mit einer Granuliermaschine zu Granulat stranggepreßt. Das Granulat wurde in einem Heißlufttrockner 3 Stunden bei 60⁰C getrocknet. Es wurde dann mit der im Beispiel 4 genannten Tablettenmaschine zu Tabletten von 6 mm Durchmesser und 2,5 mm Dicke gepreßt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 6 genannt.

Tabelle 6

Versuch Wasser

Nr.

Aceton

(Teile)

Tablettierbarkeit

Bruchfestigkeit der
Tabletten

(kg)

1	10	90	gut	7,2
2	20	80	gut	7,9
3	30	70	gut	7,5
3o 4	50	50	gut	7,9
		Be	i s ρ i e 1 8

80 Teile Strontiumazid, 4 Teile Bor, 16 Teile Kaliumperchlorat und 5 Teile synthetisches Aluminiumsilicat einer Korngröße von 44 μ wurden in Pulverform gut gemischt. Das Gemisch wurde mit der in Beispiel 4 genannten Tablettenmaschine zu zylindrischen Tabletten von 5 mm Durchmesser und 2 mm Dicke gepreßt, ohne daß eine Zündung während des Pressens eintrat. Leichtes Verkleben des Pulvergemisches mit den Stempeln wurde während des Pressens hergestellt. Die erhaltenen Tabletten hatten eine Bruchfestigkeit von 2,0 kg.

Die Reibungsempfindlichkeit und die Hammerschlagempfindlichkeit derpulverförmigen gasbildenden Gemische sind in Tabelle 7 genannt.

Tabelle 7

Pulverförmiges gasbildendes Gemisch

Reibungsempfindlichkeit Wahrschein- Belastung

lichkeit der

Zündung*) (kg)

Hammerschlagempfindlichkeit, 5-kg-Hammer

Wahrscheinlich- Höhe

keit der

Zündung*) (cm)

Beispiel 8 1/6 6 1/6 40

Vergleichsbeispiel 4 1/6 1 1/6 15 Vergleichsbeispiel 5 1/6 10 1/6 40

·) 1/6 bedeutet eine Wahrscheinlichkeit von einer Zündung bei 6 Prüfungen.

In einer zylindrischen 150-ml-Brennkammer aus Kammer wurde 20 Stunden einem Rütteltest bei einer Eisen mit einer Deckplatte mit 100 runden Löchern 65 maximalen Beschleunigung von 1960 cm/Sek. und von 4 mm Durchmesser, die in gleichmäßigen Abständen angeordnet waren, wurden 200 g der Tabletten

und ein Zündröhrchen eng anliegend eingefüllt. Die einer Frequenz von 15 Hz mit einem Rütteltester unterworfen. 0,5 Gewichtsprozent der gesamten Tabletten passierte ein Sieb einer Maschenweite von 0,84 mm.

In eine zylindrische 150-ml-Brennkammer aus Eisen, deren Seitenwand mit 100 runden Gasaustrittslöchern mit einem Durchmesser von 4 mm durchbohrt war und deren Seitenwand außen mit einer Schicht der in Tabelle 8 genannten Siebe aus nichtrostendem Stahl versehen war, wurden 200 g der Tabletten und 2 Zündröhrchen eingefüllt, die je einen Tricinatkopf und 0,2 g Bor und Kaliumnitrat im Gewichtsverhältnis von 15: 85 enthielten. Die Brennkammer wurde in einen gefalteten zylindrischen Sack aus Polycaprolactam mit einem Volumen von 70 1 gelegt. Mit einem

an die Zündröhrchen gelegten Gleichstrom von etwi 2 A wurden die Zündmasse und dann die Tablettei gezündet, wodurch Gas gebildet wurde, das den Sacl aufblies und füllte. Die Zeit bis zu einem Anstieg de
Innendrucks des Sacks auf 0,2 kg/cm² betrug 22 Milli
Sekunden und bis zu einem Anstieg des Innendruck
im Sack auf das Maximum 45 Millisekunden.

Die Brennkammer wurde dann auseinandergenom

men, der Verbrennungsrückstand gesammelt und di<

ίο Menge an Cyanidionen und Metallrückstand be stimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 genannt

Tabelle 8

Lage aus Drahtsieben aus nichtrostendem Stahl

Maschenweitc des Siebes

Zahl der Anordnung

wiederkehrenden

Einzelsiebe

840 μ (innen) 1

840 μ I > 1 Einheit

149 μ (außen) j

.. , _η . ? 1 t-inneit
49 μ (außen) J

74 μ
53 μ

Tabelle 9

Innenseite
der Lage

Außenseite
der Lage

Gasbildendes Gemisch

Beispiel 8

Vergleichsbeispiel 5

Analyse des Verbrennungsrückstandes

Strontium (Gewichtsprozent
Bor (Gewichtsprozent)
Kalium (Gewichtsprozent)
Aluminium (Gewichtsprozent)
Siliciumdioxyd (SiO₂) (Gewichtsprozent) Cyanid (Gewichtsprozent)

71,0	72,0
6,8	7.1
8.1	8,5
1,8
2,2
Spur	0,8

Die Zusammensetzung des Gases im Sack nach dem Füllen ist in Tabelle 10 genannt. Stickstoff, Sauerstoff, Kohlenoxid, Methan und Kohlendioxid wurden quantitativ bestimmt, indem das Gas im Sack unmittelbar nach dem Aufblasen mit einer Spritze entnommen und mit einem Gaschromatographen vom Wärmeleitfähigkeitstyp analysiert wurde. In diesem Fall wurde eine Säule aus Aktivkohle für Kohlendioxyd und eine Säule aus Molekularsieb 5 A für die übrigen Gase verwendet. Zur Bestimmung des Stickstoffmonoxyds und des Stickstoffdioxyds wurden 50 cm* des Gases im Sack unmittelbar nach der Füllung mit einer Spritze entnommen und nach der Methode JIS KO 104 analysiert. Zur Bestimmung von Cyanwasserstoff wurden 50 ml des Gases im Sack mit einer Vakuumpumpe durch eine 2°/_oige wäßrige Natriumhydroxidlösung gesaugt. Das in dieser Lösung absorbierte Cyanidion wurde nach der Methode JIS KO102 analysiert.

Zur Analyse des Metallrückstandes wurden zu 1 g des Verbrennungsrückstandes 5 ml konzentrierte Salzsäure, 7,5 ml konzentrierte Salpetersäure und 5 ml Wasser gegeben. Das Gemisch wurde 10 bis 20 Minuten erhitzt. Nach der Entfernung obenschwimmender Stoffe wurde die Lösung des Gemisches mit Wasser auf 250 ml verdünnt. Das Gemisch wurde mit einem Atomabsorptionsspektroskop analysiert. Zur Bestimmung der Menge des Verbrennungsrückstandes, die eine Schicht der Drahtsiebe in den

so Beutel durchdrang, wurden 10 1 des Gases im Beutel nach dem Aufblasen und Aufblähen mit einer Vakuumpumpe mit einer Sauggeschwindigkeit von 10 1 /Min. angesaugt und durch ein Milliporen-Filterpapier zum Auffangen des Staubes geleitet. Die auf dem Filterpapier aufgefangene Menge des Rückstandes wog 20 mg.

Vergleichsbeispiel 4

80 Teile Strontiumazid, 4 Teile Bor und 16 Teile Kaliumperchlorat wurden in Pulverform gut gemischt. Das Gemisch wurde auf die im Beispiel 4 beschriebene Weise zu zylindrischen Tabletten von 5 mm Durchmesser und 2 mm Dicke gepreßt. Wenn die gepreßten Tabletten durch den Unterstempel ausgestoßen wurden, entzündeten sich die meisten Tabletten durch Reibung. Auch in den seltenen Fällen, in denen keine Zündung eintrat, wurden keine Tabletten mit einwandfreier Form whil/W r»;„ D~:i c_ji:_i-

keit und die Hammerschlagempfindlichkeit des Pulvergemisches vor dem Tablettieren sind in Tabelle 7 genannt.

Vergleichsbeispiel 5

80 Teile Strontiumazid, 4 Teile Bor, 16 Teile Kaliumperchlorat, 2 Teile Styrol-Butadien-Kautschuk (Gewichtsverhältnis 40: 60) und 20 Teile Toluol wurden auf die im Vergleichsbeispiel 1 beschriebene Weise gut gemischt. Das erhaltene Gemisch wurde mit einem Gummispatel durch ein Sieb aus nichtrostendem Siahldraht von 0,38 mm Maschenweite gedruckt. Das hierbei gebildete Granulat wurde 10 Stunden in Heißluft bei 60^cC getrocknet.

Das erhaltene Granulat wurde auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise zi. Tabletten gepreßt, ohne daß eine Zündung stattfand. Die Tabletten hatten eine Bruchfestigkeit von 0,SS kg. Die Reibungsempfindlichkeit und die Hammerschlagempfindlichkeit des Gemisches vor dem Tablettieren sind in Tabelle 7 genannt.

Auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise wurde der Luftsack unter Verwendung von 200 g der Tabletten ίο aufgeblasen und gefüllt. Die Zusammensetzung des Gases im Sack und die Menge der Cyanidionen im Verbrennungsrückstand wurden quantitativ ermittelt. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 9 und 10 genannt.

Tabelle 10

Gasbildendes Gemisch

Beispiel 8

Vergleichsbeispiel 5

Zusammensetzung des Gases im Sack

Molekularer Stickstoff (Volumprozent) Molekularer Sauerstoff (Volumprozent) Kohlenoxid (Volumprozent)
Methan (Volumprozent)
Kohlendioxid (Volumprozent)
Stickstoffoxide (Volumprozent)

Cyanwasserstoff (Volumprozent)

95,8	94,0
4,2	5,1
Spur	0,7
Spur	0,2
Spur	Spur
nicht nach	0,0005
gewiesen
0,00004	0,0003

Beispiel 9

80 Teile Strontiumazid, 8 Teile Zirkon, 12 Teile Kaliumperchlorat und 3 Teile Magnesiumsilicat (Teilchengröße 44 μ Siebdurchgang) wurden gut gemischt. Das Gemisch wurde auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise zu Tabletten gepreßt, ohne daß eine Zündung eintrat. Die Tabletten hatten eine Bruchfestigkeil von 1,5 kg. Die Reibungsempfindlichkeit und Hammerschlagempfindlichkeit des Gemisches vor dem Tablettieren sind in Tabelle 11 genannt.

Auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise wurde der Sack unter Verwendung von 200 g Tabletten aufgeblasen und gefüllt. Die Zeit, bis der Innendruck im Sack 0,2 atü erreichte, betrug 22 Millisekunden und die Zeit bis zum Erreichen des maximalen Innendrucks 43 Millisekunden. Die quantitative Bestimmung der Menge der Cyanidionen im Verbrennungsrückstand ergab einen Höchstwert von 0,2 ppm.

Vergleichsbeispiel 6

60

Auf die im Beispiel 9 beschriebene Weise wurden Tabletten hergestellt, wobei jedoch kein Magnesiumsilicat verwendet wurde. Nach 4 bis 10 Aufundabbewegungen der Stempel trat Zündung ein. Die erhaltenen Tabletten hatten keinen seitlichen Glanz. Ferner wurde Phasentrennung im oberen Teil der Tabletten festgestellt. Die Tabletten hatten eine Bruchfestigkeit

Beispiel 10

85 Teile Strontiumazid, 7 Teile Kaliumnitrat und 5 Teile synthetisches Aluminiumsilicat AI₂O₃(SiOo)₂. Teilchengröße 62 μ (Siebdurchgang) wurden gut gemischt. Das Gemisch wurde auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise zu Tabletten gepreßt, ohne daß Zündung eintrat. Die Tabletten hatten eine Bruchfestigkeit von 1,2 kg. Die Reibungsempfindlichkeit und Hammerschlagempfmdlichkeit des Gemisches vor dem Tablettieren sind in Tabelle 11 genannt.

Der im Beispiel 8 beschriebene Rüttelversuch wurde durchgeführt. Von den gesamten Tabletten passierten 0,4 Gewichtsprozent ein Sieb einer Maschenweite von 0,84 mm.

Auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise wurde der Sack aufgeblasen und gefüllt. Die Zeit bis zum Erreichen eines Innendrucks im Sack von 0,2 atü betrug 27 Millisekunden und bis zum Erreichen des maximalen Innendrucks 52 Millisekunden. Die quantitative Bestimmung der Cyanidionen im Verbrennungsrückstand ergab einen Höchstwert von 0,2 ppm.

Vergleichsbeispiel 7

Auf die im Beispiel 10 beschriebene Weise wurden Tabletten hergestellt, wobei jedoch kein synthetisches Aluminiumsilical verwendet wurde. Drei- bis viermaliges Abwärts- und Aufwärtsbewegen der Stempel fühlte zu Zündung. Die Reibungsempfindlichkeit und die Hammerschlagempfindlichkeit des Pulvergemisches vor dem Tablettieren sind in Tabelle 11 genannt.

Tabelle 11

18

Ver- Pulverförmiges gasbildendes
such Gemisch

Nr.

Reibungsempfindlichkeit

Wahrscheinlichkeit der Zündung Belastung
(kg)

HammerschlagempfindMchkeit
5-kg-Hammer

Wahrschein- Höhe
lichkeit der
Zündung (cm>

1 Beispiel 9

2 Beispiel 10

3 Vergleichsbeispiel 6

4 Vergleichsbeispiel 7

Beispiel 11

1/6

1/6 1/6 1/6

15

85 Teile Strontiumazid, 7 Teile Zirkon, 8 Teile Kaliumperchlorat, 0,1 Teil Tribleitetraoxyd und Magnesiumsilicat in den in Tabelle 12 genannten Mengen wurden gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise zu Tabletten gepreßt. Die Tablettierbarkeit der Gemische und die Bruchfestigkeit der Tabletten sind in Tabelle 12 genannt.

1/6
1/6
1/6
1/6

30
30
15
10

Auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise wurde der Sack aufgeblasen und gefüllt. Die Zeit bis zum Erreichen eines Innendrucks im Sack von 0,2 aiii ist in Tabelle 12 genannt.

Vergleichsbeispiel 8

Der im Beispiel 11 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit dem Unterschied, daß kein Magnesiumsilicat verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in Tabelle 12 genannt.

Tabelle 12	Magnesium	Tablettierbarkeit	Bruchfestigkeit	Zeit bis zum
Versuch Nr.	silicat		der Tabletten	Erreichen eines
				Innendrucks im Sack
				von 0,2 atü
	(Teile)		(kg)	(Millisekunden)
	0,2	ziemlich gut	0,5	32,5
1	0,5	gut	0,7	32,0
2	1,0	gut	0,8	33,0
3	2,0	gut	0,9	35,0
4	5,0	Phasentrennung in	0,5	37,0
5		einigen Tabletten
	0	Zündung	0,3	32,0
Vergleichs
beispiel 8

Beispiel 12

80 Teile Strontiumazid, 7 Teile Aluminium, 13 Teile Eisen(III)-oxyd, 3 Teile Aluminiumsücat Al₂O₃(SiO₂)J und Magnesiumsilicat von unterschiedlicher Teilchengröße in den in Tabelle 13 genannten Mengen wurden gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise zu Tabletten gepreßt. Die Tablettierbarkeit der Gemische und die

Tabelle 13

Bruchfestigkeit der erhaltenen Tabletten sind in Tabelle 13 genannt.

Vergleichsbeispiel 9

Der im Beispiel 12 beschriebene Versuch wurde wiederholt, wobei jedoch kein Aluminiumsilicat und kein Magnesiumsiücat verwendet wurde. Die Tablettierbarkeil des Gemisches und die Bruchfestigkeil der Tabletten sind in Tabelle 13 cenannt.

Versuch Nr. Menge Teilchengröße Tablettierbarkeit

(Teile) (Siebdurchgang)

Bruchfestigkeit
der Tabletten

1	0,2	41 μ	gut	1,0
2	0,5	41 μ	gut	1,2
3	1,0	41 μ	gut	1.5
4	2,0	41 μ	gut	1,1
5	1.0	74 μ	gut	0,8
Vergleichs	0	—	gasbildendes Gemisch	0,4
beispiel 9			klebte an den Stempeln
			die Tabletten
			brachen leicht

19

Beispiel 13

Teile Bariumazid, 3,4 Teile Bor, 16,6 Teile Kaliumnitrat und Magnesiumaluminiumsilicat NUO -MgO-2 SiO₂-XH₂O), in den in Tabelle 14 «nannten Mengen wurden gut gemischt. Die Gemische

Tabelle 14

wurden auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise zu Tabletten gepreßt. Unter Verwendung der Tabletten wurde ein Sack aufgeblasen und gefüllt. Die quantitative Bestimmung der Cyanidionen vom Verbre;nnungsrückstand ergab eine Spurenmenge. Die Tablettierbarkeit der Gemische und die Bruchfestigktit der Tabletten sind in Tabelle 14 genannt.

Versuch Magnesium- Tabletlierbarkeit Nr. aluminiumsilicat

(Teile)

Bruchfestigkeit Cyanidionen im der Tabletten Verbrennungsf_kg) rückstand

2
5

10

Phasentrennung in den Tabletten 0_;8 selten beobachtet

gute Preßbarkeit des Gemisches; 1,2 Tabletten hatten guten Oberflächenglanz

desgl. 1,8

Spur
Spur

Spur

Beispiel 14

wurden gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden 25 mit der im Beispiel 1 genannten Rundläufermaschine 80 Teile Bariumazid, 4 Teile Bor, 16 Teile Tri- zu Tabletten gepreßt. Die Tablettierbarkeit der Weitetraoxyd, Strontiumhydroxyd in den in Tabelle 15 Gemische und die Bruchfestigkeit der Tabletten sind nannten Mengen _und 5 Teile Aluminiumsilicat in Tabelle 15 genannt.

Tabelle 15	Strontium hydroxyd (Teile)	Tablettierbarkeit	Bruchfestigkeit der Tabletten (kg)
Versuch Nr.	5 10 15	Tabletten hatten guten Oberflächenglanz desgl. desgl.	1,2 1,8 2,8
1 2 3

Unter Verwendung der Tabletten, die 5 Teile Strontiumhydroxyd enthielten und einer in Tabelle beschriebenen Lage von Drahtnetzen aus nichtrostendem Stahl an Stelle der in Tabelle 8 beschriebenen Drahtnetzlage wurde ein Sack aufgeblasen und gefüllt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 17 genannt.

Tabelle 16

Lage von Drahtnetzen aus nichtrostendem Stahl

Maschenweite der Drahtnetze	Zahl der wiederkehrenden	Anordnung
	Einheiten
Drahtnetze in Leinwandbindung
0,84 mm (innen) 1
0,38 mm \, \ 1 Einheit	4	Innenseite
0,149 mm (außen) J		der Lage
0,25 mm (innen) |
I \ 1 Einheit	4
0,38 mm (außen) j
Drahtnetze in Körperbindung
Kette: 0,21 mm
Durchmesser χ 5 0,5 mm ι
Schuß: 0,17 mm 1 Einheit	3
Durchmesser χ 7 0,5 mm
0,048 mm	4
Außenseite
der Lage

Tabelle 17 Beispiel 15

Gasbildendes Gemisch aus Versuch 1 von Beispiel 14 ., _ . ., , _x -, _R„_r ,-, _T ,

85 Teile Strontiumazid, 3 Teile Bor, 12 Teile

Zusammensetzung des Gases im Sack liumperchlorat, 100 Teile Wasser und das <Λ

Molekularer Stickstoff ... 95,5 Volumprozent 5 Wasserglas wie im Beispiel 4 in den in Ta be I

Molekularer Sauerstoff .. 4,5 Volumprozent genannten Mengen wurden 30 Minuten in i

Kohlenmonoxid 0,006 Volumprozent Mahl- und Mischvorrichtung vom Ishikaua-Tyr

Methan Spur gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden mit o

Stickstoffmonoxid Spur Gummispatel durch ein Sieb einer Maschen

Stickstoffdioxid Spur io von 0,38 mm aus nichtrostendem Stahl gepreßt, λ

Cyanwasserstoff Spur ein Granulat erhalten wurde. Das Granulat v.

Cyanidionen im Verbren- 2 Stunden in Heißluft bei 6O⁰C getrocknet

nungsrückstand Spur erhaltenen Granulate wurden auf die im Bei-p.

Menge des in den Sack beschriebene Weise zu Tabletten gepreßt, die μ_;

entwichenen Verbren- 15 Oberflächenglanz hatten und 5 Stunden K-; ■

nungsrückstandes pro 10 1 weiter getrocknet wurden. Die Bruchfestigkeit

Gas im Sack 18 mg erhaltenen Tabletten ist in Tabelle 18 genannt.

Tabelle 18

Versuch Wasserglas Nr.

(Teile)

Tablettierbarkeit

Bruchfestigkeit Cyanidionen im Verder Tabletten brennungsrückstand

(kg)

0,5

2	1,0
3	2,0
4	5,0
5	10,0

Phasentrennung in	2,2
Tabletten selten
gut	4,0
gut	8,1
gut	9,5
gut	9,8

nicht nachgewiesen

desgl.
desgl.
desgl.
desgl.

Auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise wurde unter Verwendung der mit 5 Teilen Wasserglas hergestellten Tabletten ein Sack aufgeblasen und gefüllt. Die Ergebrisse der Analyse des Verbrennungsrückstandes sind in Tabelle 19 genannt.

40

Tabelle 19

Ergebnisse der Analyse des Verbrennungsrückstandes des gasbildenden Gemisches aus Versuch 4 von Beispiel 15

Gewichtsprozent

Strontium 79,0

Kalium 6,2

^{Bor 5}'⁵

Silicium 1,6

Natrium 1,3

₅o

Beispiel 16

80 Teile Bariumazid, 5 Teile Silicium, 3 Teile B, 13 Teile Kaliumnitrat, 100 Teile Wasser und \\_;,sv glas (p = 0, r: q = 2,0: 2,4) in den in Tabelle genannten Mengen wurde 1 Stunde in einer M;.j und Mischvorrichtung vom Ishikawa-Typ yut ; mischt. Die erhaltenen Gemische wurden durch c Sieb aus nichtrostendem Stahl einer Mascherr.ve· von 0,38 mm getrieben, wobei Granulate erhalti wurden, die 3 Stunden bei 6O⁰C in Heißluft getrotkn wurden.

Auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise wurden d Granulate zu Tabletten gepreßt, mit denen ein Sra aufgeblasen und gefüllt wurde. Die Zeit bis m-·, Erreichen eines Innendrucks im Sack von 0,2 al sowie die Ergebnisse der quantitativen Bestimmun des Cyanidions im Verbrennungsrückstand sind i Tabelle 20 angegeben.

Tabelle 20	aeile)	Tablettierbarkeit	Bruchfestig	Cyanidionen im	Zeit bis zum
Versuch Wasserglas	0,5		keit der	Verbrennungs	Erreichen eines
Nr.			Tabletten	rückstand	Innendrucks von
	1,0				0,2 atü im Sack
	2,0		(kg)		(Millisekunden)
	5,0	Phasentrennung	2,0	nicht nach	25,0
1	10,0	selten		gewiesen
		gut	2,8	desgl.	25,5
2	gut	5,4	desgl.	26,2
3	gut	6,7	desgl.	28,1
4	gut	8,1	desgl.	35,0
5

Beispiel 17

90 Teile Strontiumazid, 3 Teile Aluminiumpulver. 7 Teile Kaliumperchlorat, 100 Teile Wasser und Kaliumchlorid und das gleiche Wasserglas wie im Beispiel 16 in den in Tabelle 21 genannten Mengen wurden in einer Mahl- und Mischvorrichtung gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden durch ein

Sieb aus nichtrostendem Stahl einer Maschenweite von 0,38 mm gepreßt, wobei Granulate erhallen wurden, die 3 Stunden in Heißluft bei 60°C getrocknet wurden.

Auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise wurde das Granulat zu Tabletten gepreßt, mit denen ein Sack aufgeblasen und gefüllt wurde. Die Zeit bis zum Erreichen eines Innendrucks im Sack von 0,2 atü ist in Tabelle 21 genannt.

Tabelle	B	21	Wasserglas	Tablettierbarkeit Bruchfestigkeit der Tabletten	(kg)	Zeit bis zum Innendruck von 0,2 atü
Versuch Nr.	Kalium chlorid	(Teile)		3,2 5,0 4,4 8,7	(Millisekunden)
	(Teile)	1,0 1,0 5,0 5,0	gut gut gut gut		29,0 31,0 32,5 36,0
1 2 3 4	0 5 0 5	18		100 Teile des erhaltenen Granulats < Magnesiumsilicat in den in Tabelle 22
e i s ρ i e 1

80 Teile Strontiumazid, 16 Teile Kaliumperchlorat, 4 Teile Bor, 80 Teile Toluol und 0,5 Teile (als Kautschuk) einer Siliconkautschuklösung wurden in einer Mahl- und Mischvorrichtung vom Ishikawa-Typ 30 Minuten gut gemischt und durch ein Sieb aus nichtrostendem Stahl einer Maschenweite von 0,25 mm stranggepreßt. Die hierbei erhaltenen Granulate wurden in einem Heißlufttrockner 10 Stunden bei 60" C getrocknet.

wurden mit genannten Mengen gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden mit der im Beispiel 1 genannten Rundläufermaschine zu Tabletten gepreßt. Die Tablettierbarkeit der Gemische und die Bruchfestigkeit der Tabletten sind in Tabelle 22 genannt.

Unter Verwendung der Tabletten wurde auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise ein Sack gefüllt. Der Verbrennungsrückstand wurde aufgefangen und auf Cyanidionen analysiert. Die Ergebnisse sind in Tabelle 22 genannt.

Tabelle 22

Versuch Magnesium- Tablettierbarkeit
Nr. silicat

(Teile)

Bruchfestigkeit Cyanidionen im Vcrder Tabletten brennungsrückstand

	(kg)	(Gewichtsprozent)
den Tabletten fehlte	0,7	0,02
seitlicher Glanz
Tabletten hatten geringen	0.7	0,02
seitlichen Glanz
Tabletten hatten Oberflächen-	0,9	0,01
und seitlichen Glanz
desgl.	0,6	0,01

2
3
4

0,2
0.4
1,0

Beispiel 19

90 Teile Strontiumazid, 2 Teile Bor, 8 Teile Kaliumperchlorat, 5 Teile des gleichen Wasserglases wie im Beispiel 16, 100 Teile Wasser und je 3 Teile der in Tabelle 23 genannten Verbindungen wurden in einer Mahl- und Mischvorrichtung 30 Minuten gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden durch ein Sieb aus nichtrostendem Stahl einer Maschenweite von 0,38-mm gepreßt. Die hierbei erhaltenen Granulat wurden 3 Stunden in einem Heißlufttrockner bei 50^cC getrocknet. Die Granulate wurden dann mit der im Beispiel 1 genannten Rundläufermaschine zu Tabletten von 5 mm Durchmesser und 3 mm Dicke gepreßt.

Mit den Tabletten wurde auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise ein Sack aufgeblasen und gefüllt. Der Verbrennungsrückstand in der Brennkammi
wurde gesammelt und auf Cyanidionen analysiert. D
Ergebnisse sind in Tabelle 23 genannt.

Tabelle 23	Verbindung	Tablettier	Bruch	Cyanidionei
Ver		barkeit	festigkeit der	im Ver
such			Tabletten	brennungs
Nr.			(kg)	rückstand
	KCl	gut	6,4	nicht nac
1				gewiesen
	KBr	gut	6,3	desgl.
2	CaCl1	gut	6,0	desgl.
3	SrCl2	gut	6,8	desgl.
4	NaBr	gut	6,5	desgl.
5	Sr(OH),	gut	7,2	desgl.
6

609520//

Beispiel 20

80 Teile Bariumazid, 1 Teil Bor, 19 Teile Tribleitetraoxyd und Kaliumchlorid in den in Tabelle 24 genannten Mengen wurden gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden mit der im Beispiel 1 beschriebenen Tablettenmaschine zu Tabletten \on 5 mm Durchmesser und 3 mm Dicke gepreßt. Die Bruchfestigkeit der Tabletten und die Tablettierbarkeit der Gemische sind in Tabelle 24 genannt.

Wenn das Kaliumchlorid in den vorstehend beschriebenen Gemischen fehlte, war eine Tablettierung nicht möglich, da das Gemisch zündete, nachdem die Stempel sich dreimal oder viermal nach unten und oben bewegt hatten.

Die Reibungsempfindlichkeit und die Hammerschlagempfindlichkeit der Pulvergemische vor dem Tablettieren sind in Tabelle 25 genannt.

Tabelle 24

Ver	Kalium	Tablettierbarkeit	Bruchfestig
such	chlorid		keit der
Nr.			Tabletten
	(Teile)		(kg)
1	0,2	in einigen Fällen trat	2,0
		Zündung beim
		Tablettieren ein
2	0,5	die Kanten der Tabletten	2,4
		brachen selten
3	1,0	gut	2.5
4	2,0	gut	2.5
5	5,0	gut	2,7
6	10,0	gut	3,0
7	20,0	gut	3,1

Tabelle 25	Gasbildendes	3	Reibungsempfindlichkeit	Belastung	Hammerschlagempfind-	Höhe
Ver		4			lichkeit (5-kg-Hammer)
such		5	Wahrschein	(kg)	Wahrschein	(cm)
Nr.		20	lichkeit der	4	lichkeit der	30
			Zündung	6	Zündung	40
	Versuch	, Gemisch	1/6	6	1/6	40
1	Versuch		1/6	1	1/6	15
2	Versuch		1/6		1/6
3	Beispiel		1/6		1/6
4
		von Beispiel 20
	von Beispiel 20
	von Beispiel 20
ohne Kaliumchlorid

Der im Beispiel 8 beschriebene Rütteltest wurde durchgeführt. Danach passierten 0,07 Gewichtsprozent der gesamten Tabletten ein Sieb einer Maschenweite von 0,84 mm.

In eine zylindrische 140-ml-Brennkammer aus Eisen, deren Seitenwand 200 runde Löcher mit einem Durchmesser von 3 mm aufwies und deren Seitenwand außen mit einer in Tabelle 8 beschriebenen Lage aus Drahtnetzen aus nichtrostendem Stahl versehen war, wurden 200 g der Tabletten, die mit 5 Teilen Kaliumchlorid hergestellt worden waren, und zwei Zündrohre, die die gleiche Zündmasse wie im Beispiel 8 enthielten, eingefüllt. Die Kammer wurde in einem gefalteten tylindrischen Sack aus Polycaprolactam mit einem Volumen von 70 1 angeordnet. Der Sack wurde auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise aufgeblasen und gefüllt. Die Zeit bis zum Erreichen eines Innendrucks Im Sack von 0,2 atü betrug 28 Millisekunden und bis Eum Erreichen des maximalen Innendrucks 60 Millisekunden.

Die Brennkammer wurde auseinandergenommen und der Verbrennungsrückstand gesammelt. Die Ergebnisse der quantitativen Bestimmung von Cyanidionen und Metallrückstand sind in Tabelle 26 genannt. Die Zusammensetzung des Gases im gefüllten Sack ist in Tabelle 27 genannt.

Der Rückstand, der durch die Lage der Drahtsiebe aus nichtrostendem Stahl in den gefallen Sack entwich, wurde auf die im Beispiel 8 beschriebene Weise ermittelt. Sein Gewicht betrug 18 mg.

Tabelle 26

Ergebnisse der Analyse des, VerbrcnnungsrückMandes des gasbildenden Gemisches aus Versuch 5 von Beispiel 21

Gewichtsprozent

Barium . 68,0

Bor ... 23.7

Blei 1.9

Kalium 2,5

Cyanidieren 0

so Tabelle 27

Zusammensetzung des Gases, das vom gasbildender Gemisch aus Versuch Nr. 5 von Beispiel 21 im Sact gebildet wurde

_£5 Molekularer Stickstoff ... 96,2 Volumprozent Molekularer Sauerstoff .. 3,0 Volumprozent

Kohlenmonoxid 0,05 Volumprozent

Kohlendioxid nicht nachgewiesen

Methan 0,05 Volumprozent

Stickstoffoxide nicht nachgewiesen

Cyanwasserstoff nicht nachgewiesen

Beispiel 21

Teile Strontiumazid, 4 Teile Zirkon, 6 Teil

Kaliumperchlorat und je 5 Teile der in Tabelle 2

genannten Verbindungen wurden gut gemischt. D'

erhaltenen Gemische wurden mit der obengenannte

»Einschußo-Tablettenmaschine kontinuierlich zu Ti

bletten von 5 mm Durchmesser und 3 mm Dicke gepreßt. Die Tabiettierbarkeit der Gemische, die Reibungsempfindlichkeit und die Hammerschlagempfindlichkeit der Gemische sowie die Bruchfestigkeit der Tabletten sind in Tabelle 28 genannt. Wenn die

in Tabelle 28 genannten Verbindungen in den Gemischen fehlten, war es fast unmöglich, sie zu Tabletter zu pressen, da Zündung eintrat, wenn die Stempel siel dreimal oder viermal abwärts und aufwärts beweg hatten.

Tabelle 28	Verbindung	Tabiettier	Bruchfestig	Reibungsempfindlichkeit	Belastung	Hammerschlagempfind	■Hammer)
Ver		barkeit	keit der			lichkeit (5-kg·	Höhe
such			Tabletten	Wahrschein	(kg)	Wahrschein
Nr.				lichkeit der	6	lichkeit der	(cm)
			(kg)	Zündung	4	Zündung	40
	KCl	gut	2,8	1/6	6	1/6	30
1	KBr	gut	2,1	1/6	6	1/6	50
2	CaCl2	gut	2,2	1/6	6	1/6	40
3	SrCl2	gut	2,7	1/6	2	1/6	40
4	NaBr	gut	1,7	1/6	2	1/6	20
5	Sr(OH)2	gut	2,5	1/6		1/6	20
6	—	Zündung	•—	1/6		1/6	1 23
7	B e i s ρ i	el 22				B e i s ρ i e

90 Teile Strontiumazid, 2 Teile Bor, 8 Teile Kaliumnitrat und Strontiumhydroxid in den in Tabelle 29 genannten Mengen wurden gut gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden auf die im Beispiel 20 beschriebene Weise zu Tabletten von 5 mm Durchmesser und 3 mm Dicke gepreßt. Die Tabiettierbarkeit der Gemische und die Bruchfestigkeit der Tabletten sind in Tabelle 29 genannt.

Wenn das Strontiumhydroxyd in den vorstehend beschriebenen Gemischen fehlte, zündeten die Gemische während des Tablettieren häufig. Wenn keine Zündung eintrat, war es auf Grund von Phasentrennung unmöglich, Tabletten mit einwandfreier Form herzustellen.

80 Teile Natriumazid, 6 Teile Zirkon, 2 Teile SiIi cium, 12 Teile Kaliumperchlorat und Strontiumchlork in den in Tabelle 30 genannten Mengen wurden gu gemischt. Die erhaltenen Gemische wurden auf di( im Beispiel 20 beschriebene Weise zu Tabletten vor 5 mm Durchmesser und 3 mm Dicke gepreßt. Di< Tabiettierbarkeit der Gemische und die Bruchfestig keit der Tabletten sind in Tabelle 30 genannt.

Tabelle 30 Tabelle 29

Ver- Stronsuch tium-Nr. hydroxyd

(Teile)

Tabiettierbarkeit

Bruchfestigkeit der
Tabletten

(kg)

1 0,1 Zündung wurde selten 1,7

beobachtet

2 0,5 Bruch der Kanten der 2,3

Tabletten wurde selten
festgestellt

3 1.0 gut 2,2

4 5,0 gut 2,5

5 10,0 gut 2,7

6 15,0 gut 2,6

Versuch

Nr.

Strontiumchlorid

(Teile)

Tablett ierbarkeit

Bruchfestigkeit
der Tabletten

(kg)

1
5

10
20

gut
gut
gut
gut

2,8 3,2 3,5 3,5

Die Bruchfestigkeit der Tabletten in kg wire bestimmt, indem eine Tablette in Richtung ihre Durchmessers zwischen zwei Platten gelegt, die Tabletti mit zunehmender Belastung gepreßt und der Drucl beim Bruch gemessen wird.

Die Prüfung der Hammerschlagempfindlichkeit wir« nach der Methode durchgeführt, die in »Undustria Explosive Handbook« (herausgegeben 1966 von In dustriai Explosive Society, Japan) beschrieben wird Die Reibungsempfindlichkeit wird nach der Methode die in »Industrial Explosive Handbook« (herausge geben 1966 von Industrial Explosive Society), Japan beschrieben ist, unter Verwendung einer BAM Reibungsprüfmaschine durchgeführt.

Claims (1)

Patentansprüche:

1. Gasbildendes Gemisch, enthaltend

I. wenigstens eine der folgenden Metallazidverbindungen: Alkalimetallazide, Erdalkalimetallazide und Hydroxymeiallazide der allgemeinen Formel M(OH)_7n(N₃I_n, in der M Magnesium, Calcium, Strontium, Zink, Chrom, Kobalt oder Nickel, (ni -f n) die Wertigkeit von M ist und m und η jeweils eine positive Zahl sind,

II. wenigstens ein Oxydationsmittel oder eine wenigstens ein Oxydationsmittel und wenigstens ein Reduktionsmittel enthaltende Mischung,

dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner

III. wenigstens eine der folgenden Verbindungen enthält: Verbindungen der Formel